양자역학 (Quantum Mechanics)은 물리학과 학부 전체 교과 과정 중 가장 중요한 과목이라고 할 수 있습니다.

고등학교 화학시간의 오비탈 개념이나  일반물리/현대물리등의 과목을 통하여 기초적인 내용들은 아마도 배우셨을 것입니다.

 

양자역학에서는 이런 기초적인 내용들을 기반으로 하여 양자현상들을 기술하는 체계을 수립하고 또 이것을 응용하는 것을 다룹니다.

우선 Schrodinger 방정식을 면밀하게 고찰하여  관측량 (observable = Hermitian operator)과  양자상태 (quantum state = Hilbert space)의 개념을 배웁니다.

Newton 역학에는 상태공간이라고 하는 개념이 없기 때문에 많은 학생들이 이 부분을 이해하기 어려워 합니다.  

 

위와 같은 기본적인 개념체계를 배운 후에 이를 단순조화진동자, 수소원자, 각운동량등과 같은 중요한 예에 적용합니다.  

보통 여기까지 1학기에 다루고요, 2학기 부터는 개념적인 문제보다는 실제적인 응용을 더 자세히 다루게 됩니다.

양자 물리계도 고전 역학의 경우와 마찬가지로 exactly solvable system은 매우 드뭅니다. 따라서 근사적인 접근이  

필수적인데 이것이 2학기에 배우는 제일 중요한 내용입니다.   

 

최근에는 양자정보/양자컴퓨터등에 대한 관심이 매우 커져서 학부수준 양자물리학에서도 양자얽힘 현상과 같은 관련 내용을 다루는 경우가 많습니다.  

 

위에서 언급한 관측량과 양자상태의 수학적 이론은 선형대수학과  매우 유사하기 때문에  수학과에서 선형대수학을 수강하시기를 적극 권장합니다.  

 

관심이 있는 학생들은 advanced topic으로 Dirac equation, path integral, second quantization 같은 주제들을 공부해 볼 것을 권합니다.

 

 

학부수준의 교재로는  Griffiths,  Gasiorowicz의 책이 많이 쓰입니다.  

교재는 아니지만 Feynman Lectures volume 3가 참고서적으로 매우 유용합니다.

 

대학원 수준의 교재는 Shankar, Sakurai의 책이 많이 쓰이고 최근 나온 노벨상 수상자인 S. Weinberg가 쓴 책도 좋은 평가를 받고 있으니 참고하시기 바랍니다.